《浙江省高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)航 第10單元第42講 讓有機(jī)反應(yīng)為人類造福 材料加工與性能優(yōu)化課件 新課標(biāo)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《浙江省高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)航 第10單元第42講 讓有機(jī)反應(yīng)為人類造福 材料加工與性能優(yōu)化課件 新課標(biāo)（75頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 一、石油、煤和天然氣的綜合利用一、石油、煤和天然氣的綜合利用 1石油和天然氣 (1)石油的煉制和石油化工 石油的組成：主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴所組成的混合物。 石油的冶煉： a裂化：裂化就是在一定的條件下，將相對分子質(zhì)量較大、沸點較高的烴分解為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴的過程。例如，在加熱、加壓和催化劑存在的條件下，十六烷裂化為辛烷和辛烯：C16H34 C8H18+C8H16。裂化的目的：為了提高汽油的產(chǎn)量。裂化有熱裂化和催化裂化。 b裂解：采用比裂化更高的溫度，使長鏈烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴的方法叫做石油的裂解。石油的裂解氣是一種復(fù)雜的混合氣體，它除了主要含有乙烯、

2、丙烯、丁烯等不飽和烴外，還含有甲烷、氫氣、硫化氫等。裂解氣里烯烴含量比較高。因此，常把乙烯的產(chǎn)量作為衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志之一。 (2)天然氣的利用 2煤的綜合利用 煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物，主要含C元素，還含有少量的H、N、S、O等元素以及無機(jī)礦物質(zhì)。 (1)煤的干餾 定義：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程。 主要產(chǎn)品：焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣、粗氨水和粗苯等。 (2)煤的氣化和液化 氣化：把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。 主要化學(xué)反應(yīng)方程式：C+H2O(g)=CO+H2。 液化：煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。煤的液化分直接液化和間接液化。 直接液化：把煤與

3、適當(dāng)?shù)娜軇┗旌虾螅诟邷?、高壓和有催化劑的條件下，使煤與氫氣作用生成液體燃料。 間接液化：先把煤轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫氣(合成氣)，然后再經(jīng)過催化合成得到烴類燃料、醇類燃料及化學(xué)品等。高溫 3煤化工和天然氣化工的發(fā)展一碳化學(xué) 一碳化學(xué)是以分子中只含一個碳原子的化合物(如 CO、 CO2 、 CH4 、 CH3OH 等)為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)。 (1)煤氣化的主要反應(yīng)有： 2C+O2=2CO 、C+H2O=CO+H2、 CO+H2O=CO2+H2。高溫 (2)天然氣重整的反應(yīng)方程式： CH4+H2O=CO+3H2。 使用不同的催化劑，從合成氣制出不同的產(chǎn)物，叫做合成氣化學(xué)。 由CH4

4、通過催化反應(yīng)直接生成新的化合物，叫做甲烷化學(xué)。 由CH3OH通過催化反應(yīng)直接生成新的化合物，叫做甲醇化學(xué)。電解 二、高分子化合物與材料二、高分子化合物與材料 1高分子化合物的合成 (1)定義：高分子化合物，指的是相對分子質(zhì)量很大的有機(jī)物質(zhì)(相對分子質(zhì)量一般在10000以上就稱為高分子化合物)。高分子化合物可分為天然高分子化合物和合成高分子化合物，合成高分子化合物是由小分子通過聚合反應(yīng)制得，所以也稱為聚合物或高聚物。 (2)加成聚合(加聚)：通常是在催化劑的存在下，含有雙鍵的單體打開雙鍵，相互連接而得到聚合物長鏈分子。加聚反應(yīng)生成的高分子化合物稱為聚合樹脂，它們多在原始單體名稱前冠以“聚”字命名

5、。加聚反應(yīng)的特點是反應(yīng)過程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物 。寫出聚乙烯的結(jié)構(gòu)式： ，鏈節(jié)：CH2CH2 ，單體：CH2=CH2。 (3)縮合聚合(縮聚)反應(yīng)：由含有活性官能團(tuán)的兩個或兩個以上的單體，在加熱和催化劑的作用下，經(jīng)縮合反應(yīng)，相互連接而得到相對分子質(zhì)量高的聚合物，并同時析出水、氨、醇等副產(chǎn)物(低分子化合物)。 (4)纖維素： 植物纖維由纖維素和木質(zhì)素(一種含苯環(huán)的芳香族化合物，非纖維素)構(gòu)成。 植物纖維在一定的壓強(qiáng)與亞硫酸鈉作用下，木質(zhì)素溶解。纖維素制成紙漿；木質(zhì)素加入適量固化劑后噴灑在沙丘表面有固沙保水的功能，且易降解。 纖維素酯的制造：纖維素高分子長鏈由許多葡萄糖單元構(gòu)成，每個葡萄糖單元中含有3個

6、羥基，能與硝酸或醋酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素硝酸酯或纖維醋酸酯。 了解硝酸纖維(火棉、膠棉)、醋酸纖維、黏膠纖維(人造絲、人造棉)、銅氨纖維的制造和簡單用途。 (5)天然橡膠與合成橡膠：天然橡膠是由許多蜷曲的線型高分子(聚異戊二烯分子)組成的，二烯烴的性質(zhì)與乙烯相似，異戊二烯分子加聚時能發(fā)生1、4加聚。 2塑料制品的加工 線型結(jié)構(gòu)：以共價鍵結(jié)合成高分子鏈，鏈與鏈之間以分子間作用力相結(jié)合，可溶，但溶解速度比小分子化合物慢，最后形成的高分子溶液具有良好的熱塑性，受熱軟化成液體，冷卻后又變固體，如合成纖維、塑料(如聚乙烯)。 體型結(jié)構(gòu)：以共價鍵結(jié)合成高分子鏈，鏈與鏈之間以共價鍵產(chǎn)生交聯(lián)而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

7、，不易溶解，長期浸泡在溶劑中只能發(fā)生溶脹。具有熱固性，加熱成型后受熱不熔化，如酚醛樹脂(電木)塑料。 3性能優(yōu)異的合成材料 (1)塑料的改性：常用方法有填充改性、共混改性、共聚改性。 (2)功能高分子材料發(fā)展趨勢是高性能化、功能化、復(fù)合化、精細(xì)化、智能化。 (3)復(fù)合材料：具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過單一材料。高分子鏈的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)： 三、表面活性劑精細(xì)化學(xué)品三、表面活性劑精細(xì)化學(xué)品 1肥皂的去污原理 肥皂的化學(xué)成分為高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽，能在水中電離成RCOO-和Na+或K+，RCOO-中具有極性的COO-部分易溶于水而不易溶于油，稱為親水基，非極性的R部分

8、不易溶于水而易溶于油，稱為親油基或憎水基；在洗滌衣物時，肥皂、油污與水之間發(fā)生潤濕、乳化和起泡三種主要作用而達(dá)到去污的目的。 2肥皂的生產(chǎn)原理 制造肥皂的主要原料是油脂和燒堿，制造原理是酯類的水解；工業(yè)上通常將油脂跟堿共熱水解成肥皂和甘油，加入食鹽使肥皂析出，再經(jīng)過一系列工序制成肥皂；酯類在堿性條件下的水解反應(yīng)通稱為皂化反應(yīng)。如硬脂酸甘油酯的皂化： 其中，硬脂酸鈉是肥皂的有效成分。 3合成洗滌劑的制造和性能優(yōu)化 (1)合成洗滌劑的制造原理 合成洗滌劑是以石油裂解產(chǎn)品、 硫酸、氫氧化鈉等為原料合成的，在它們分子中都同時具有親水基和親油基，市場上的合成洗滌劑多為烷基苯磺酸鈉。 (2)合成洗滌劑的性

9、能優(yōu)化 確定合適的碳鏈長度，所含碳原子個數(shù)以1218為最佳。 選擇不含支鏈的烴基，合成洗滌劑含有支鏈烴基時，通常難以被生物降解。 合理配方，為提高合成洗滌劑的綜合性能，生產(chǎn)中要配入多種助洗劑和輔助劑，如純堿、硅酸鈉、硫酸鈉和含磷化合物等，含磷化合物是一種較好的助洗劑，但大量含磷污水的任意排放會造成赤潮和水華等環(huán)境污染問題。 4精細(xì)化學(xué)品及其生產(chǎn)特點 (1)精細(xì)化學(xué)品具有品種多、批量小、產(chǎn)值高等特點。 (2)精細(xì)化工具有技術(shù)密集、附加值高等特點。12 四、無機(jī)非金屬材料四、無機(jī)非金屬材料 1傳統(tǒng)硅酸鹽材料 (1)陶瓷：傳統(tǒng)陶瓷大多是將黏土和水的混合物通過高溫?zé)Y(jié)制成的；陶瓷種類很多，主要分為土器

10、、炻器、瓷器等，原料及燒制溫度是影響陶瓷品種和性能的關(guān)鍵技術(shù)；陶瓷色彩豐富，這是釉料中含有的一些金屬及其化合物，因發(fā)生不同的氧化還原反應(yīng)，而形成不同的顏色。 (2)玻璃：普通玻璃是以石英砂、石灰石、純堿為主要原料，經(jīng)過若干工序制成，它的主要成分為Na2SiO3和CaSiO3，制造過程中發(fā)生的主要反應(yīng)是N a2C O3+ S i O2= = = N a2S i O3+ C O2 、CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2；為了得到多種玻璃可加入不同化學(xué)物質(zhì)，如：含有鉀和鉛的原料來制造光學(xué)玻璃，化學(xué)實驗中的儀器玻璃中含有B2O3，加入Co2O3可得藍(lán)色玻璃。高溫高溫 (3)水泥：普通硅酸鹽水泥的

11、生料是石灰石、黏土；在窯中煅燒得到熟料再配以適量的石 膏 即 得 產(chǎn) 品 ； 水 泥 的 主 要 成 分 是3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3等。 2新型無機(jī)非金屬材料 (1)新型陶瓷：新型陶瓷突破了以Si和O兩種元素為主，如SiC又稱金剛砂，其制備反應(yīng)方程式為SiO2+3C=SiC+2CO。1900 (2)單晶硅：高純度硅制備的主要反應(yīng)： SiO2+2C=Si+2CO， Si+3HCl=SiHCl3+H2， SiHCl3+H2=Si+3HCl。16001800250300 Ag11001200 五、金屬材料五、金屬材料 1從礦石中獲得金屬 (1)金屬冶煉所依據(jù)的原理是用氧

12、化還原反應(yīng)將金屬從其化合物中還原出來；冶金工業(yè)的兩種主要方法是火法和濕法。 (2)鐵元素主要以氧化物、硫化物等形式存在，如磁鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦；工業(yè)上一般以鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣等為原料在高爐中煉制而成；煉鋼過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要有2C+O2=2CO、2Fe+O2=2FeO、FeO+C=CO+Fe、FeS+CaO=CaS+FeO；高爐煉鐵時，高爐煤氣的成分為N2、CO、CO2，爐渣形成的反應(yīng)方程式為SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2；鑄鐵根據(jù)碳在鑄鐵中存在形態(tài)或石墨形狀的不同，可分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵和球墨鑄鐵。高溫 (3)電解冶煉鋁的原料為 鋁土礦 ，主要反應(yīng)為： A

13、l2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O； NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3； 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O。 電解冶煉鋁時，電解質(zhì)是冰晶石氧化鋁熔融液，陽、陰極的材料是碳棒，陰極反應(yīng)為4Al3+12e-=4Al，陽極反應(yīng)為6O2-12e-=3O2，電解鋁的總反應(yīng)式為2Al2O3= 4Al+3O2。950970 通電、Na3AlF6 2金屬的腐蝕及防護(hù) (1)金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬失電子被氧化，主要包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，金屬材料與其表面接觸的一些物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕。 (2)電化學(xué)腐蝕是指不同金屬或不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)

14、生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化；鋼鐵腐蝕通常分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕。 (3)鋼鐵吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，正極反應(yīng)為O2(g)+H2O(l)+2e-=2OH-(aq)；析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，正極反應(yīng)為2H+(aq)+2e-=H2(g)；絕大多數(shù)金屬腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。 (4)金屬的防護(hù)主要是從金屬、與金屬接觸的物質(zhì)及兩者相互反應(yīng)的條件等方面來考慮的，將金屬制品與周圍物質(zhì)隔離開是一種普遍采用的防護(hù)方法，例如發(fā)藍(lán)、鈍化，另外采用離子注入、表面滲鍍等方式也可以形成鈍化膜。12考點一 新型無機(jī)非金屬材料 例例1 獲取知識和信息是現(xiàn)代人不可缺少的素質(zhì)，

15、信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展離不開材料科學(xué)的推動。信息產(chǎn)業(yè)的核心材料是高純度的硅，單晶硅可用來制作大規(guī)模集成電路、整流器等，硅純度越高，大規(guī)模集成電路的性能就越好。高純度的單晶硅生產(chǎn)方法有： 方法一：三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下： 方法二：用金屬硅化物(Mg2Si)與鹽酸作用制得硅烷，再熱分解硅烷可得高純硅。 根據(jù)上述信息回答以下問題： (1)從方法一生產(chǎn)單晶硅的過程看，由焦碳還原得到的硅為何還要進(jìn)一步處理？ (2)寫出方法二中，生產(chǎn)高純硅的兩個化學(xué)反應(yīng)方程式： _。 _。 (3)寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)方程式_。 (4)在方法一中，整個制備

16、過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式_ _；H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是_。 (5)比較方法一和方法二，分析一下各自的優(yōu)缺點_。 (6)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是_(填字母) A碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥 B氮化硅硬度大、熔點高，可用于制作高溫陶瓷和軸承 C高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料光導(dǎo)纖維 D普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高 E鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅 【解析】 (1)C還原SiO2得到的單質(zhì)硅是粗硅，雜質(zhì)的含量高，需要進(jìn)

17、一步的提純處理；(2)Mg2Si與鹽酸作用生成硅烷，同時生成MgCl2；(3)注意副產(chǎn)物為HCl；(4)SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2+3HCl；H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是：高溫下，H2遇O2發(fā)生爆炸；(6)SiC和Si3N4均為原子晶體，熔點高，性質(zhì)穩(wěn)定，AB正確。光導(dǎo)纖維的材料 為SiO2，C正確。普通玻璃的主要成分為Na2SiO3和CaSiO3，它是以石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和純堿 ( N a2C O3) 為 主 要 原 料 反 應(yīng) 制 成 的 。

18、N a2C O3+ S i O2= = = N a2S i O3+ C O2 ；CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2，D正確。常溫下，Si只能與唯一一種酸HF反應(yīng)，不與HCl反應(yīng)，E錯。高溫高溫 【答案】 (1)由C還原SiO2得到的單質(zhì)硅中，雜質(zhì)含量過高，將它用HCl、Cl2處理得到低沸點SiHCl3，便于蒸發(fā)提純，然后再還原得高純硅 (2)Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4 SiH4=Si+2H2 (3)SiHCl3+H2=Si+3HCl (4)SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2Si被氧化成SiO2而得不到Si單質(zhì)，H2和O2混合發(fā)生爆炸 (5)方法一的優(yōu)

19、點是原料來源豐富，但與方法二相比，步驟較復(fù)雜，方法二的優(yōu)點是流程簡單，缺點是原料需要制備 (6)ABCD 【方法技巧點撥】本題雖然提供的信息很多，但是考生只要掌握了教材中所講的制備硅的三個反應(yīng)方程式，再根據(jù)信息提示進(jìn)行拓展延伸，就很容易解決此題。所以高考題并不高深，研究教材最為關(guān)鍵?？键c二 高分子材料的結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì) 例例2 根據(jù)系統(tǒng)命名法，天然橡膠應(yīng)稱聚2-甲基-1,3-丁二烯，其結(jié)構(gòu)簡式為： 單體為2-甲基-1,3-丁二烯 ，該加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 合成橡膠就是根據(jù)以上原理生產(chǎn)的。 (1)以 為單體生產(chǎn)氯丁橡膠，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_； (2)1,3-丁二烯(CH2=CHCH

20、=CH2)和苯乙烯 按物質(zhì)的量之比為11加聚，可生產(chǎn)丁苯橡膠，試寫出丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式：_； (3)丁腈橡膠的結(jié)構(gòu)簡式為：形成該橡膠的單體為：_、_。 【解析】根據(jù)信息，合成橡膠是利用加聚反應(yīng)的原理生產(chǎn)的。(1) 的 加 聚 與二烯烴的加聚類似。(2)1,3-丁二烯和苯乙烯加聚時， 單烯烴打開雙鍵，二烯烴的兩個雙鍵也同時打開，彼此相互連接而二烯烴又形成一個新雙鍵。(3)根據(jù)加聚產(chǎn)物單體的推斷方法：“取出鏈節(jié)，單鍵改為雙鍵，雙鍵改為單鍵，斷開錯誤的鍵”，丁腈橡膠的單體推斷過程為： 故單體為CH2=CHCH=CH2和CH2=CHCN。 【答案】(3)CH2=CHCH=CH2和CH2=CHCN 【方

21、法技巧點撥】合成橡膠利用的是加聚反應(yīng)的原理，可以根據(jù)加聚反應(yīng)的規(guī)律分析合成橡膠的制備原理，包括根據(jù)單體書寫合成橡膠的結(jié)構(gòu)、根據(jù)合成橡膠的結(jié)構(gòu)推斷單體等。關(guān)于單體的判斷，需要注意的是：加聚產(chǎn)物的單體推斷中“斷開錯誤的鍵”是指超過“碳四鍵”的兩個相鄰碳原子之間的碳碳鍵。例如根據(jù)CH2CH2CH2CH=CHCH2推斷單體，取出鏈節(jié)為CH2CH2CH2CH=CHCH2；單鍵改雙鍵，雙鍵改單鍵為CH2=*CH2=*CH2=CHCH=CH2，其中“*”表示的碳原子超過“碳四鍵”，斷開錯誤的鍵即可得到單體為：CH2=CH2和CH2=CHCH=CH2?？键c三 洗滌劑的去污原理 【例3】常用洗滌劑的主要成分是十

22、二烷基苯磺酸鈉 十二烷基苯磺酸鈉是常用普通洗衣粉的主要成分，其結(jié)構(gòu)可用圖形來表示，端為鏈烴基，端為極性基。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)特點，試分析和回答下列問題： (1)十二烷基苯磺酸鈉分子在水溶液表面分布的結(jié)構(gòu)示意圖，應(yīng)是下列各圖中的圖_(填寫序號)，理由是_。 C 鏈烴基在液面上，極性基團(tuán)在液面之下與水相親，可使體系能量降低 (2)進(jìn)入水內(nèi)部的十二烷基苯磺酸鈉分子，可能會以下列結(jié)構(gòu)形式圖中的結(jié)構(gòu)形式存在_(填寫序號)。AD 【解析】 (1)水分子為極性分子，根據(jù)相似相溶原理，洗衣粉分子的極性基(端)應(yīng)溶解于水中(親水基)，鏈烴基(端)不應(yīng)溶于水中(憎水基)，C符合要求。 (2)A中極性基交替排列，可減少分

23、子之間的斥力；D中極性基(端)向外，鏈烴基(端)向內(nèi)的排列，在一定程度上使憎水基團(tuán)脫離與水的接觸，使體系能量最低。A、D為其可能的存在形式。 【方法技巧點撥】本題據(jù)洗滌劑的去污原理，鏈烴基屬于憎水基，SO3Na屬于親水基，是“相似相溶”原理應(yīng)用的實例，現(xiàn)象是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的反映；分子的排列要以體系能量處于最低為原則。考查學(xué)生對洗滌劑去污原理的理解能力。用水作為主要清潔劑去污時，一般要加入適量的肥皂或者洗滌劑，它是利用了相似相容原理。洗滌過程中，污垢中油脂與肥皂或洗滌劑接觸后，烴基部分插入油滴使油污被包圍起來，再經(jīng)過摩擦、振動，大的油污便分散成小的油珠，脫離被洗物分散到水中形成乳濁液。 1. 已知苯

24、和鹵代烷烴在催化劑作用下，發(fā)生烷基化反應(yīng)(取代)，生成苯的同系物，如： 工業(yè)上以苯、濃H2SO4、十二烷、NaCl和H2O為原料制取 (洗衣粉的主要成分)，依據(jù)合理途徑寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。_、_、_。(可不填滿，也可補(bǔ)充) 【解析】 (逆推法)：要合成 ，用題給信息知，須有： 和H2SO4(已提供)；要合成 ，用題給信息知，須有： (已提供)和C12H25Cl；而C12H25Cl可由C12H26(已提供)和Cl2光照反應(yīng)制??；Cl2可由電解飽和食鹽水制得?！敬鸢浮?1)2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 (2)C12H26+Cl2 C12H25Cl+HCl直流電AlCl3 2

25、.(2010江蘇卷江蘇卷)高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實驗室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下： (1)制備MnSO4溶液： 在燒瓶中(裝置見上圖)加入一定量MnO2和水，攪拌，通入SO2和N2混合氣體，反應(yīng)3 h。停止通入S O2， 繼 續(xù) 反 應(yīng) 片 刻 ， 過 濾 ( 已 知MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O)。 石 灰 乳 參 與 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為_。 反應(yīng)過程中，為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施有_、_。Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O 控制適當(dāng)?shù)臏囟?

26、緩慢通入混合氣體 若實驗中將N2換成空氣，測得反應(yīng)液中Mn2+、 的濃度隨反應(yīng)時間t變化如上圖。導(dǎo)致溶液中M n2 +、 濃 度 變 化 產(chǎn) 生 明 顯 差 異 的 原 因 是_。 2-4SO2-4SOMn2+催化O2與H2SO3反應(yīng)生成H2SO4 (2)制備高純MnCO3固體：已知MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100 開始分解；Mn(OH)2開始沉淀的pH=7.7。請補(bǔ)充由(1)制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟實驗中可選用的試劑：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH。 _； _； _； _； 低于100 干燥。邊攪拌邊加入NaHCO3(或N

27、a2CO3)，并控制溶液pH7.7 過濾，用少量水洗滌23次 檢驗 是否被洗滌除去 2-4SO用少量C2H5OH洗滌(凡合理答案均可) 【解析解析】(1)防止有毒氣體SO2逸出污染空氣，故石灰乳的作用是吸收過量的SO2，防止污染空氣。 要使SO2盡可能的轉(zhuǎn)化，可以適當(dāng)控制反應(yīng)溫度、通入混合氣體需緩慢、充分?jǐn)嚢?，使反?yīng)物之間充分接觸等。 該實驗中的N2是保護(hù)氣，防止H2SO3被氧化成H2SO4而較低SO2的利用率。 (2)該題MnCO3固體的洗滌實際是轉(zhuǎn)化為 離子的檢驗，只需檢驗最后一次洗滌液中沒有 ，即洗干凈。方法是：取少量最后一次洗滌的洗液于試管中，加入過量鹽酸酸化后，滴入幾滴BaCl2溶液

28、，若產(chǎn)生白色沉淀，則MnCO3固體未洗滌干凈；若不產(chǎn)生白色沉淀，則MnCO3固體已經(jīng)洗滌干凈。2-4SO2-4SO 3.(2011杭州月考杭州月考) “百年新藥”阿司匹林自問世以來，一直作為解熱鎮(zhèn)痛藥用于頭痛、發(fā)熱、神經(jīng)痛、風(fēng)濕熱等疾病的治療，20世紀(jì)70年代以后阿司匹林在其他領(lǐng)域的防治功能被逐步開發(fā)，如阿司匹林可增進(jìn)大腦血液循環(huán)，對冠心病有預(yù)防作用。藥品“阿司匹林泡騰片”說明書上標(biāo)明：阿司匹林的有效成分是乙酰水楊酸，結(jié)構(gòu)簡式為： ,每片含乙酰水楊酸0.3 g。 某研究性學(xué)習(xí)小組看了市售阿司匹林的藥品說明書，為了驗證乙酰水楊酸的官能團(tuán)和測定市售阿司匹林的有效成分含量，進(jìn)行了下列實驗探究： (1

29、)阿司匹林有效成分中羧基和酯基官能團(tuán)的驗證試劑是_，現(xiàn)象為_；該方案通過檢驗乙酰水楊酸水解生成的_，并通過分析間接驗證酯基的存在。石蕊試液 石蕊變紅色 酚羥基 (2)市售阿司匹林的有效成分含量的測定用酸堿滴定法測定市售阿司匹林有效成分的真實含量，實驗步驟如下： 取6片市售阿司匹林藥片放入錐形瓶中，再加入1.500 molL-1的氫氧化鈉溶液，為確保阿司匹林和氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)，加入1.500 molL-1的氫氧化鈉溶液的體積應(yīng)大于_mL。 將反應(yīng)后的溶液冷卻，加入幾滴_，用0.5000 molL-1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定過量的氫氧化鈉，至_。20 酚酞 紅色剛好變無色，并保持半分鐘不褪色 重復(fù)步驟和

30、步驟 問題討論： 為什么不用氫氧化鈉溶液直接滴定乙酰水楊酸_。 為什么要進(jìn)行兩次滴定？_。滴定過程中酯的水解影響滴定結(jié)果 減小實驗誤差 【解析】 (1)羧基的檢驗可以利用酸堿指示劑，如石蕊，現(xiàn)象是變紅色，加入的試劑是稀硫酸，通過檢驗乙酰水楊酸水解后生成酚羥基，再利用酚羥基的顯色反應(yīng)，驗證酚羥基的存在，間接地證明酯基的存在；(2)乙酰水楊酸的質(zhì)量是60.3 g=1.8 g，物質(zhì)的量= =0.01 mol，已知1 mol乙酰水楊酸完全水解時要消耗3 mol氫氧化鈉，則消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.03 mol，V(NaOH)= =20 mL， 用酚酞為指示劑，通過標(biāo) -11.8g180g mol-

31、10.03mol1.500mol L準(zhǔn)鹽酸溶液滴定過量的氫氧化鈉溶液，到達(dá)終點時的現(xiàn)象是紅色剛好變無色，不用氫氧化鈉溶液直接滴定乙酰水楊酸的原因是乙酰水楊酸中有酯基，在堿性條件下水解，影響滴定的準(zhǔn)確性，多次滴定是為了減小誤差。4.(2011湖州統(tǒng)測湖州統(tǒng)測)重晶石礦的主要成分為硫酸鋇，純凈的硫酸鋇才能供醫(yī)用作“鋇餐”，在對某些內(nèi)臟器官進(jìn)行X射線透視時服用。硫化鋇是可溶于水的鹽。討論用礦石制硫酸鋇，設(shè)計流程如下：( 1 ) 寫 出 步 驟 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 方 程 式_，該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體具有_、_等用途。 (2)為進(jìn)行反應(yīng)先要分離出硫化鋇溶液，采用的方法是_。在此之前要在溶液中滴入少量Ba(O

32、H)2溶液，其作用是_。 (3)若B物質(zhì)在該生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_。BaSO4+4C=BaS+4CO 電解作燃料 冶煉金屬 溶解過濾 防止BaS發(fā)生水解 BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl (4)有人提出反應(yīng)產(chǎn)生了有臭有毒的氣體，可采用改變反應(yīng)物的方法使無該氣體產(chǎn)生，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_。此 時 若 要 B 物 質(zhì) 還 能 循 環(huán) 使 用 ， 則 C 為_(寫化學(xué)式)。 (5)BaSO4是因為具有_、_等性質(zhì)而可用作“鋇餐”的。BaS+CuCl2=CuS+BaCl2 CuSO4 既不溶于水也不溶于酸 不能被X射線透過 【解析】 (1)還原性的有毒氣體是CO

33、(2)BaS在水溶液中水解(3)B物質(zhì)可循環(huán)使用，B是HCl(4)用改變反應(yīng)物的方法不產(chǎn)生硫化氫，只能使硫離子沉淀，要循環(huán)使用，則C為硫酸銅。 5.(2010金華聯(lián)考金華聯(lián)考) 現(xiàn)代社會中銅在電氣、交通、機(jī)械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2)，現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下。其中銅的萃取(銅從水層進(jìn)入有機(jī)層的過程)和反萃取(銅從有機(jī)層進(jìn)入水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。 已知：Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O；當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅；反萃取后的水層2是硫酸

34、銅溶液?；卮鹣铝袉栴}： (1)礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 為 ： C u2O + 2 H+= = = C u2 + C u + H2O 、_(寫其中2個)。 (2)“循環(huán)”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體。若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層1暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。CuO+2H+=Cu2+H2O, Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O，Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+(寫其中的任意兩個)4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O (3)寫出電解過程中陽極(惰性電極)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_。 (4)該工藝最大亮點是它符合下列原理_。 A化學(xué)平衡B綠色化學(xué)C質(zhì)量守恒 D能量守恒E相似相溶F酸堿中和 G氧化還原反應(yīng)4OH-4e-=2H2O+O2 B 【解析】 (1)根據(jù)礦石中的成分，寫出方程式。(2)根據(jù)萃取和反萃取及(1)的方程式，濾液中的水層含有Fe2+。